КРУГЛАЯ РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА С НЕКРУГЛОЙ ПЕРИФЕРИЙНОЙ КРОМКОЙ Российский патент 2020 года по МПК B23B27/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к режущему инструменту и режущей пластине для использования в процессах резки металла вообще и для операций обтачивания и операций профилирования в частности.

Уровень техники

В области режущих инструментов, используемых для операций обтачивания и профилирования, существует множество примеров односторонних или двухсторонних режущих пластин с высокой степенью округлости в аксиальных поперечных сечениях и/или аксиальных видах с торца.

В патенте США 7,264,425 раскрыта односторонняя режущая пластина, показанная на фиг.3А-3С, которая является круглой в аксиальном виде с торца и некруглой в аксиальном сечении, вследствие ее отрегулированной задней поверхности, и которая пригодна для операций обтачивания.

В патенте США 7,677,145 раскрыта двухсторонняя режущая пластина, которая является круглой как в аксиальных поперечных сечениях, так и аксиальных видах с торца, и которая пригодна для восстановления профиля колес железнодорожных вагонов.

В патенте США 8,371,774 раскрыта односторонняя режущая пластина, показанная на фиг.1-4, которая является круглой в аксиальном виде с торца и некруглой в аксиальном сечении, вследствие радиального смещения точек вдоль режущей кромки, и которая пригодна для продольного обтачивания плоских поверхностей.

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованной круглой режущей пластины с некруглой периферийной кромкой, пригодной для восстановления профиля колес железнодорожных вагонов.

Сущность изобретения

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, описана индексируемая режущая пластина, содержащая:

противоположные верхнюю и нижнюю торцевые поверхности с непрерывной периферийной боковой поверхностью и центральной осью, продолжающимися между ними,

верхнюю и нижнюю периферийные кромки, образованные на пересечении упомянутой периферийной боковой поверхности с упомянутыми верхней и нижней торцевыми поверхностями, соответственно, и

N верхних режущих кромок, образованных на упомянутой верхней периферийной кромке, где N≥2,

причем периферийная боковая поверхность включает:

непрерывную верхнюю заднюю поверхность, смежную упомянутой верхней периферийной кромке, которая является некруглой в сечении, взятом в первой горизонтальной плоскости, перпендикулярной центральной оси, и

непрерывную верхнюю контактную поверхность, расположенную на расстоянии от упомянутой верхней периферийной кромки, которая является круглой в сечении, взятом во второй горизонтальной плоскости, перпендикулярной центральной оси,

причем:

каждая верхняя режущая кромка имеет зеркальную симметрию относительно биссекторной плоскости, содержащей упомянутую центральную ось;

на виде с торца упомянутой режущей пластины, верхняя периферийная кромка является некруглой и имеет вращательную симметрию N-го порядка относительно центральной оси; и

на виде сбоку упомянутой режущей пластины, каждая верхняя режущая кромка является нелинейной.

В соответствии с другим аспектом раскрытого объекта патентования, описана индексируемая режущая пластина, содержащая:

противоположные верхнюю и нижнюю торцевые поверхности с непрерывной боковой поверхностью и центральной осью, продолжающимися между ними,

верхнюю и нижнюю периферийные кромки, образованные на пересечении упомянутой периферийной боковой поверхности с упомянутыми верхней и нижней торцевыми поверхностями, соответственно,

сквозное отверстие, коаксиальное с упомянутой центральной осью, открывающееся к упомянутым верхней и нижней торцевым поверхностям, причем сквозное отверстие содержит верхнюю поверхность отверстия и нижнюю поверхность отверстия, и

срединную плоскость, перпендикулярную упомянутой центральной оси, пересекающую сквозное отверстие посредине между упомянутыми верхней и нижней торцевыми поверхностями;

при этом:

площадь поперечного сечения упомянутого сквозного отверстия, перпендикулярного центральной оси, больше в срединной плоскости, чем в точках вдоль центральной оси ближе к верхней и нижней торцевым поверхностям;

сквозное отверстие и периферийная боковая поверхность содержат внутренние и внешние поднутрения, соответственно, относительно направления сверху вниз, параллельного центральной оси; и

упомянутые внутренние и внешние поднутрения видны в поперечных сечениях, взятых в взаимно перпендикулярных первой и второй плоскостях, содержащих центральную ось.

Кроме того, описан режущий инструмент, содержащий:

державку режущей пластины, содержащую гнездо, принимающее режущую пластину, образованное в ее переднем конце, причем гнездо, принимающее режущую пластину, содержит установочную поверхность и боковую стенку, расположенную поперек нее, и

индексируемую режущую пластину в соответствии с вышеупомянутым вторым аспектом, закрепленную с возможностью съема в упомянутом гнезде под режущую пластину, посредством зажимного элемента,

причем:

одна из упомянутых верхней и нижней торцевых поверхностей режущей пластины обращена к упомянутой установочной поверхности,

упомянутый зажимной элемент входит в контакт только с одной из упомянутых верхней и нижней поверхностей отверстия в по меньшей мере одной зоне внутреннего контакта; и

по меньшей мере одна зона внутреннего контакта целиком расположена между упомянутой срединной плоскостью и упомянутой установочной поверхностью.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания, изобретение будет описано ниже, только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых штрихпунктирные линии изображают границы сечений для частичных видов элемента и на которых:

Фиг.1А представляет собой перспективный вид режущей пластины в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.1В представляет собой вид с торца режущей пластин, показанной на фиг.1А;

Фиг.1С представляет собой вид сбоку режущей пластин, показанной на фиг.1А;

Фиг.1D представляет собой поперечное сечение режущей пластины, показанной на фиг.1С, по линии D-D;

Фиг.1E представляет собой поперечное сечение режущей пластины, показанной на фиг.1С, по линии Е-Е;

Фиг.1F представляет собой сечение режущей пластины, показанной на фиг.1В, по линии F-F;

Фиг.1G представляет собой сечение режущей пластины, показанной на фиг.1В, по линии G-G;

Фиг.1H представляет собой сечение режущей пластины, показанной на фиг.1В, по линии Н-Н;

Фиг.2A представляет собой перспективный вид режущей пластины в соответствии с вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2В представляет собой вид с торца режущей пластины, показанной на фиг.2А;

Фиг.2С представляет собой вид сбоку режущей пластины, показанной на фиг.2А;

Фиг.2D представляет собой поперечное сечение режущей пластины, показанной на фиг.2С, по линии D-D;

Фиг.2E представляет собой поперечное сечение режущей пластины, показанной на фиг.2С, по линии Е-Е;

Фиг.2F представляет собой сечение режущей пластины, показанной на фиг.2В, по линии F-F;

Фиг.2G представляет собой сечение режущей пластины, показанной на фиг.2В, по линии G-G;

Фиг.2H представляет собой сечение режущей пластины, показанной на фиг.2В, по линии Н-Н;

Фиг.3 представляет собой перспективный вид режущего инструмента в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 представляет собой вид сверху режущего инструмента, показанного на фиг.3;

Фиг.5 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов режущего инструмента, показанного на фиг.3;

Фиг.6 представляет собой сечение режущего инструмента, показанного на фиг.4, по линии VI-VI;

Фиг.7 представляет собой сечение режущего инструмента, показанного на фиг.6, по линии VII-VII;

Фиг.8 представляет собой вид сбоку режущего инструмента, показанного на фиг.3;

Фиг.9 представляет собой вид спереди режущего инструмента, показанного на фиг.3;

Фиг.10 представляет собой сечение режущего инструмента, показанного на фиг.5, по линии X-X; и

Фиг.11 представляет собой сечение режущего инструмента, показанного на фиг.6, по линии XI-XI.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к индексируемой режущей пластине 20, 120, показанной на фиг.1А-1С и 2А-2С, содержащей противоположные верхнюю и нижнюю торцевые поверхности 22, 24 с непрерывной периферийной боковой поверхностью 26 и центральной осью А1, продолжающимися между ними.

Верхняя и нижняя периферийные кромки 28, 30 образованы на пересечении периферийной боковой поверхности 26 с верхней и нижней торцевыми поверхностями 22, 24, соответственно.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая пластина 20, 120 может быть индексируемой вокруг центральной оси А1.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, режущая пластина 20, 120 предпочтительно может быть изготовлена посредством прессования и спекания цементированного карбида, такого как карбид вольфрама, и может быть с покрытием или без покрытия.

В первом аспекте настоящего изобретения, периферийная боковая поверхность 26 включает непрерывную верхнюю заднюю поверхность 32, смежную верхней периферийной кромке 28, и непрерывную верхнюю контактную поверхность 34а, расположенную на расстоянии от верхней периферийной кромки 28.

В первом аспекте настоящего изобретения, как показано на фиг.1D и 2D, верхняя задняя поверхность 32 является некруглой в поперечном сечении, взятом в первой горизонтальной плоскости P_H1, перпендикулярной центральной оси А1, и как показано на фиг.1Е и 2Е, верхняя контактная поверхность 34а является круглой в поперечном сечении, взятом во второй горизонтальной плоскости Р_Н2, перпендикулярной центральной оси А1.

Следует отметить, что некруглость верхней задней поверхности 32 на фиг.1D и 2D преувеличена, чтобы обеспечить улучшенное понимание изобретения.

Кроме того, в первом аспекте настоящего изобретения, на верхней периферийной кромке 28 образовано N (N≥2) верхних режущих кромок 36, при этом каждая верхняя режущая кромка 36 имеет зеркальную симметрию относительно биссекторной плоскости Р_В, содержащей центральную ось А1.

Как показано на фиг.1С и 2С, на виде сбоку режущей пластины 20, 120, каждая верхняя режущая кромка 36 является нелинейной.

Как показано на фиг.1В и 2В, на виде с торца режущей пластины 20, 120, верхняя периферийная кромка 28 является некруглой и имеет вращательную симметрию N-го порядка относительно центральной оси А1, таким обеспечивая режущую пластину 20, 120 с N индексирующими положениями.

Следует отметить, что некруглость верхней периферийной кромки 28 на фиг.1В и 2В преувеличена, чтобы обеспечить улучшенное понимание изобретения.

Хотя верхняя периферийная кромка 28 является нелинейной на виде с торца режущей пластины 20, 120, посредством поворачивания режущей пластины 20, 120 в одной из биссекторных плоскостей Р_В, как показано на фиг.4, соответствующая рабочая верхняя режущая кромка 36 может иметь по существу постоянный верхний радиус R_U кривизны для вхождения в контакт с вращающейся деталью, что делает режущую пластину 20, 120 особенно пригодной для восстановления профиля колес железнодорожных вагонов.

Как показано на фиг.1В и 2В, на виде с торца режущей пластины 20, 120, первая воображаемая окружность С1 может описывать верхнюю периферийную кромку 28 в N дискретных, радиально самых внешних точках N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, верхний радиус R_U кривизны может быть больше, чем радиус первой воображаемой окружности С1.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, верхний радиус кривизны R_U может не более чем на 5% больше, чем радиус первой воображаемой окружности С1.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, каждая верхняя режущая кромка 36 может продолжаться между двумя из упомянутых N радиально самых внешних точек N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, любые две, в окружном направлении смежные верхние режущие кромки 36 могут соединяться в одной из упомянутых N радиально самых внешних точек N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄, и две концевые точки каждой верхней режущей кромки 36 могут совпадать с двумя из упомянутых N радиально самых внешних точек N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄.

Рассматривая режущую пластину 20 в первом варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.1С, упомянутые N радиально самых внешних точек N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄ могут быть расположены ближе ко второй горизонтальной плоскости Р_Н2, чем любая другая точка на верхней периферийной кромке 28.

Благодаря тому, что N радиально самых внешних точек N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄ расположены ближе ко второй горизонтальной плоскости Р_Н2, чем любая другая точка на верхней периферийной кромке 28, высота каждой верхней режущей кромки 36 увеличивается, в то время как она продолжается от каждой из ее двух концевых точек к соответствующей ей биссекторной плоскости Р_В, так что рабочая верхняя режущая кромка 36 предпочтительно направляет образующуюся при резании стружку от вращающейся детали.

Рассматривая режущую пластину 120 во втором варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.2С, каждая верхняя режущая кромка 36 может содержать множество дискретных, аксиально самых верхних точек N_U1, N_U2, N_U3, N_U4, расположенных дальше от второй горизонтальной плоскости Р_Н2, чем любая другая точка на упомянутой верхней режущей кромке 36.

Кроме того, во втором варианте осуществления настоящего изобретения, две аксиально самые верхние точки N_U1, N_U4 каждой верхней режущей кромки 36 могут совпадать с двумя из N радиально самых внешних точек N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄.

Как показано на фиг.2С, на виде сбоку режущей пластины 120, каждая верхняя режущая кромка 36 может быть волнообразной.

Благодаря тому, что каждая верхняя режущая кромка 36 содержит множество дискретных, аксиально самых верхних точек N_U1, N_U2, N_U3, N_U4 и является волнообразной, это позволяет осуществлять операции резания с относительно малым усилием резания и улучшает разлом и удаление стружки.

Следует отметить, что помимо примеров с конкретной ссылкой на первый или второй варианты осуществления изобретения, описание и формула изобретения применимы к некоторым вариантам осуществления, которые включают и первый, и второй варианты осуществления настоящего изобретения.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, каждая верхняя режущая кромка 36 может продолжаться в окружном направлении 360/N° вдоль верхней периферийной кромки 28.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, верхняя периферийная кромка 28 может содержать только четыре верхние режущие кромки 36, и N=4.

Как показано на фиг.1В и 2В, на виде с торца режущей пластины 20, 120, каждая верхняя режущая кромка 36 может быть нелинейной.

Кроме того, как показано на фиг.1В и 2В, на виде с торца режущей пластины 20, 120, каждая верхняя режущая кромка 36 может быть выпуклой наружу относительно центральной оси А1.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, любая точка на верхней периферийной кромке 28 может быть расположена дальше от центральной оси А1, чем любая точка на верхней контактной поверхности 34а.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, верхняя периферийная кромка 28 может содержать N радиально самых внутренних точек N_I1, N_I2, N_I3, N_I4, каждая содержащаяся в по меньшей мере одной из биссекторных плоскостей Р_В.

Как показано на фиг.1С, 1Е и 2С, 2Е, верхняя контактная поверхность 34а может быть конической, имеющей верхний контактный диаметр D_U, который уменьшается в направлении от верхней торцевой поверхности 22.

Кроме того, как показано на фиг.1С и 2С, верхняя торцевая поверхность 22 может включать плоскую верхнюю опорную поверхность 38, причем верхняя периферийная кромка 28 может быть целиком расположена ближе ко второй горизонтальной плоскости Р_Н2, чем верхняя опорная поверхность 38.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, сквозное отверстие 40, коаксиальное с центральной осью А1, может открываться к верхней опорной поверхности 38.

Как показано на фиг.1А, 1В и 2А, 2В, верхняя торцевая поверхность 22 может включать непрерывную переднюю поверхность 42, смежную верхней периферийной кромке 28, и наклонную поверхность 44, смежную верхней опорной поверхности 38.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.1F и 2F, передняя поверхность 42 может продолжаться радиально внутрь ко второй горизонтальной плоскости Р_Н2, анаклонная поверхность 44 может продолжаться радиально наружу к второй горизонтальной поверхности Р_Н2.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.1А, 1В и 2А, 2В,наклонная поверхность 44 может прерываться множеством разнесенных в окружном направлении выступов 46.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, каждый из выступов 46 может быть частично расположен на передней поверхности 42.

Как показано на фиг.1В и 2В, на виде с торца режущей пластины 20, 120, каждый из выступов 46 может включать выпуклый радиально внешний участок 48.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, множество выступов 46 может быть численно больше, чем множество из N верхних режущих кромок 36.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, множество выступов 46 может быть численно больше, по меньшей мере в шесть раз, чем множество из N верхних режущих кромок 36.

Как показано на фиг.1С и 2С, периферийная боковая поверхность 26 может включать непрерывную нижнюю заднюю поверхность 50, смежную нижней периферийной кромке 30, и непрерывную контактную поверхность 34b, расположенную на расстоянии от нижней периферийной кромки 30.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, нижняя задняя поверхность 50 может быть такой же, как верхняя задняя поверхность 32, а нижняя контактная поверхность 34b может быть такой же, как верхняя контактная поверхность 34а.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, нижняя периферийная кромка 30 может быть такой же, как верхняя периферийная кромка 28, содержащей множество из N нижних режущих кромок 52, образованных на ней, и режущая пластина 20, 120 может быть описана как «двухсторонняя», содержащая всего N*2 верхних и нижних режущих кромок 36, 52.

При перевороте «двухсторонней» режущей пластины 20, 120 и повороте режущей пластины 20, 120 в одной из биссекторных плоскостей Р_В, как показано на фиг.4, соответствующая нижняя режущая кромка 52 может иметь по существу постоянный нижний радиус R_L кривизны для вхождения в контакт с вращающейся деталью.

В результате поворота «двухсторонней» режущей пластины 20, 120 обеспечивается достаточный зазор между периферийной боковой поверхностью 26 и вращающейся деталью.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, нижний радиус R_L кривизны может быть равен верхнему радиусу R_U кривизны.

Как показано на фиг.1F-1Н и 2F-2H, срединная плоскость М, перпендикулярная центральной оси А1, может пересекать сквозное отверстие 40.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, срединная плоскость М может быть расположена посредине между верхней и нижней торцевыми поверхностями 22, 24.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, сквозное отверстие 40 может обладать зеркальной симметрией относительно срединной плоскости М.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, периферийная боковая поверхность 26 может обладать зеркальной симметрией относительно срединной плоскости М.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, режущая пластина 20, 120 может обладать зеркальной симметрией относительно срединной плоскости М, а верхняя задняя и верхняя контактная поверхности 32, 34а могут быть расположены между верхней торцевой поверхностью 22 и срединной плоскостью М.

Во втором аспекте настоящего изобретения, сквозное отверстие 40 открывается к верхней и нижней торцевым поверхностям 22, 24.

Кроме того, во втором аспекте настоящего изобретения, сквозное отверстие 40 и периферийная боковая поверхность 26 содержат внутренние и внешние поднутрения 54, 56, соответственно, относительно направления D_UD сверху вниз, параллельного центральной оси А1.

Кроме того, во втором аспекте настоящего изобретения, как показано на фиг.1G и 2G, внутренние и внешние поднутрения 54, 56 видны в сечениях, взятых во взаимно перпендикулярных первой и второй вертикальных плоскостях Р_V1, P_V2, содержащих центральную ось А1.

Следует отметить, что использование термина «поднутрение» в описании и формуле изобретения относится к углублению или канавке, где прямая линия, проходящая в направлении D_UD сверху вниз от данной вспомогательной поверхности упомянутого углубления или канавки, пересекает другую вспомогательную поверхность данного углубления или канавки.

Как показано на фиг.1Н и 2Н, внутренний и внешние поднутрения 54, 56 могут быть также видны в сечениях, взятых в третьей вертикальной плоскости Р_V3, содержащей центральную ось А1 и разделяющей пополам первую и вторую вертикальные плоскости Р_V1, P_V2.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, внутренние и внешние поднутрения 54, 56 могут быть видны в сечении, взятом в любой плоскости, содержащей центральную ось А1.

Как показано на фиг.1G и 2G, в сечениях, взятых в первой и второй вертикальных плоскостях P_V1, P_V2, сквозное отверстие 40 может обладать зеркальной симметрией относительно второй и первой вертикальных плоскостей Р_V2, Р_V1, соответственно.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, внутреннее поднутрение 54 может быть образовано посредством верхней и нижней поверхностей 58а, 58b сквозного отверстия 40, и верхняя и нижняя поверхности 58а, 58b отверстия могут быть целиком расположены на противоположных сторонах срединной плоскости М.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, верхняя и нижняя поверхности 58а, 58b отверстия могут быть разнесены друг от друга посредством срединной поверхности 58с отверстия.

Как показано на фиг.1Е и 2Е, верхняя и нижняя поверхности 58а, 58b отверстия могут быть круглыми в сечениях, взятых в третьей и четвертой горизонтальных плоскостях Р_Н3, Р_Н4, соответственно, перпендикулярных центральной оси А1.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, вторая и третья горизонтальные плоскости Р_Н2, Р_Н3 могут быть копланарными.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показанных), первая и третья горизонтальные плоскости Р_Н1, Р_Н3 могут быть копланарными.

Как показано на фиг.1G и 2G, в сечениях, взятых в первой и второй вертикальных плоскостях Р_V1, P_V2, верхняя и нижняя поверхности 58а, 58b отверстия могут образовать V-образный профиль.

Как показано также на фиг.1G и 2G, в сечениях, взятых в первой и второй вертикальных плоскостях Р_V1, P_V2, верхняя и нижняя поверхности 58а, 58b отверстия могут образовывать внешний тупой угол α1 отверстия.

Следует отметить, что использование термина «внешний угол» в описании и формуле изобретения относится к углу между двумя элементами поверхности, который является внешним по отношению к элементу, на котором образованы данные элементы.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, тупой угол α1 отверстия может быть больше или равен 160°.

Кроме того, как показано на фиг.1G и 2G, в сечениях, взятых в первой и второй вертикальных плоскостях Р_V1, P_V2, периферийная боковая поверхность 26 может обладать зеркальной симметрией относительно второй и первой вертикальных плоскостей Р_V1, P_V2, соответственно.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, внешнее поднутрение 56 может быть образовано посредством верхней и нижней контактных поверхностей 34а, 34b, и верхняя и нижняя контактные поверхности 34а, 34b могут быть целиком расположены на противоположных сторонах срединной плоскости М.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, верхняя и нижняя контактные поверхности 34а, 34b могут быть разнесены посредством срединной периферийной поверхности 34с.

Как показано на фиг.1G и 2G, в сечениях, взятых в первой и второй вертикальных плоскостях Р_V1, P_V2, верхняя и нижняя контактные поверхности 34а, 34b могут образовывать V-образный профиль.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, в сечении, взятом в любой плоскости, содержащей центральную ось А1, верхняя и нижняя контактные поверхности 34а, 34b могут образовывать V-образный профиль.

Как показано на фиг.1G и 2G, в сечениях, взятых в первой и второй вертикальных плоскостях Р_V1, P_V2, верхняя и нижняя контактные поверхности 34а, 34b могут образовывать внешний тупой контактный угол α2.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, тупой контактный угол α2 может быть больше или равен 160°.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как верхняя, так и нижняя торцевые поверхности 22, 24 могут включать плоские верхнюю и нижнюю опорные поверхности 38, 60, соответственно, и сквозное отверстие 40 может открываться к верхней и нижней опорным поверхностям 38, 60.

Как показано на фиг.1С и 2С, верхняя и нижняя периферийные кромки 28, 30 могут быть целиком расположены ближе к срединной плоскости М, чем верхняя и нижняя опорные поверхности 38, 60, соответственно.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, верхняя и нижняя опорные поверхности 38, 60 могут быть перпендикулярны центральной оси А1.

Как показано на фиг.3-5, второй аспект настоящего изобретения относится также к режущему инструменту 62, содержащему державку 64 режущей пластины с гнездом 66, принимающим режущую пластину, образованным в ее переднем конце 68, и режущую пластину 20, 120, закрепленную с возможностью съема в гнезде 66 под режущую пластину, посредством зажимного элемента 70.

Во втором аспекте настоящего изобретения, гнездо 66, принимающее режущую пластину, содержит установочную поверхность 72 и боковую стенку 74, расположенную поперек нее, при этом одна из верхней и нижней торцевых поверхностей 22, 24 обращена к установочной поверхности 72.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.6, установочная поверхность 72 может быть плоской, и срединная плоскость М может быть параллельна установочной поверхности 72.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, только одна из верхней и нижней режущих кромок 36, 52 может быть рабочей, и рабочая верхняя или нижняя режущая кромка 36, 52 может быть связана с одной из верхней и нижней торцевых поверхностей 22, 24, обращенной от установочной поверхности 72.

Во втором аспекте настоящего изобретения, как показано на фиг.6, зажимной элемент 70 входит в контакт только с одной из верхней и нижней поверхностей 58а, 58b отверстия в по меньшей мере одной зоне Z_I внутреннего контакта, и по меньшей мере одна зона Z_I внутреннего контакта целиком расположена между срединной плоскостью М и установочной поверхностью 72.

Как показано на фиг.7, в сечении, взятом в плоскости P_I внутреннего контакта, пересекающейся с упомянутой по меньшей мере одной зоной Z_I внутреннего контакта и перпендикулярной центральной оси А1, сквозное отверстие 40 может быть круглым.

Кроме того, как показано на фиг.7, периферийная боковая поверхность 26 может не входить в контакт с боковой стенкой 74 в сечении, взятом в плоскости P_I внутреннего контакта.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, зажимной элемент 70 может входить в контакт с одной из верхней и нижней поверхностей 58а, 58b отверстия в одной единственной зоне Z_I внутреннего контакта, и третья вертикальная плоскость P_V3, разделяющая пополам первую и вторую вертикальные плоскости Р_V1, P_V2, может пересекаться с упомянутой одной единственной зоной Z_I внутреннего контакта и боковой стенкой 74.

Как показано на фиг.6, в сечении, взятом в третьей вертикальной плоскости P_V3, верхняя и нижняя поверхности 58а, 58b отверстия могут образовывать V-образный профиль.

Благодаря тому, что верхняя и нижняя поверхности 58а, 58b отверстия образуют V-образный профиль в сечении, взятом в третьей вертикальной плоскости P_V3, усилие F_C зажима, оказываемое зажимным элементом 70 на зону Z_I внутреннего контакта, предпочтительно может иметь вертикальную составляющую, направленную к установочной поверхности 72, таким образом гарантируя надежный и прочный зажим.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, державка 64 режущей пластины может содержать противоположные верхнюю и нижнюю поверхности 76, 78 державки, и гнездо 66, принимающее режущую пластину, может быть расположено рядом с верхней поверхностью 76 державки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, нижняя поверхность 78 державки может быть плоской, и центральная ось А1 может пересекать нижнюю поверхность 78 державки и быть неперпендикулярной ей.

Как показано на фиг.8 и 9, в видах сбоку и спереди режущего инструмента 62, центральная ось А1 может образовывать первый и второй углы β1, β2 наклона, соответственно, с первой и второй воображаемыми прямыми линиями L1, L2, перпендикулярными нижней поверхности 78 державки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, первый и второй углы β1, β2 наклона могут иметь одинаковые величины в пределах 1-3°.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, первый и второй углы β1, β2 наклона могут соответствовать степени поворота режущей пластины 20, 120, необходимой для того, чтобы рабочая верхняя или нижняя режущая кромка 36, 52 имела по существу постоянный радиус R_U, R_L кривизны для вхождения в контакт с вращающейся деталью.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, только одна из верхней и нижней контактных поверхностей 34а, 34b может входить в контакт с боковой стенкой 74 гнезда 66, принимающего режущую пластину, в двух разнесенных зонах Z₀₁, Z₀₂ внешнего контакта, и упомянутые две зоны Z₀₁, Z₀₂ внешнего контакта могут быть целиком расположены между срединной плоскостью М и установочной поверхностью 72.

Как показано на фиг.10 и 11, две зоны Z₀₁, Z₀₂ внешнего контакта могут состоять из первой и второй зон Z₀₁, Z₀₂ внешнего контакта, и первая и вторая вертикальные плоскости P_V1, P_V2 могут пересекаться с первой и второй зонами Z₀₁, Z₀₂ внешнего контакта, соответственно.

Благодаря тому, что верхняя и нижняя контактные поверхности 34а, 34b, образуют V-образный профиль в сечениях, взятых в первой и второй вертикальных плоскостях P_V1, P_V2, силы F_R реакции в двух зонах Z₀₁, Z₀₂ внешнего контакта, направленные от боковой стенки 74 в гнезде 66 под режущую пластину, предпочтительно могут иметь вертикальные составляющие, направленные к установочной поверхности 72, таким образом гарантируя надежный и прочный зажим.

Как показано на фиг.11, в сечении, взятом в плоскости Р_О внешнего контакта, пересекающейся с двумя зонами Z₀₁, Z₀₂ внешнего контакта и перпендикулярной центральной оси А1, две зоны Z₀₁, Z₀₂ внешнего контакта могут быть расположены на одинаковом радиальном контактном расстоянии D_R от центральной оси А1.

Кроме того, как показано на фиг.11, периферийная боковая поверхность 26 может быть круглой в сечении, взятом в плоскости Р_О внешнего контакта, позволяя индексировать режущую пластину 20, 120 вокруг центральной оси А1 не извлекая из гнезда 66, принимающего режущую пластину.

Кроме того, как показано на фиг.11, зажимной элемент 70 может не входить в контакт со сквозным отверстием 40 в сечении, взятом в плоскости Р_О внешнего контакта.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, плоскость Р_I внутреннего контакта может быть расположена ближе к установочной поверхности 72, чем плоскость Р_О внешнего контакта, таким образом гарантируя, что любой момент силы, возникающий в результате силы F_C зажима и сил F_R реакции, поджимает режущую пластину 20, 120 к установочной поверхности 72.

Для оказания помощи оператору при индексировании режущей пластины 20, 120 могут быть предусмотрены визуальные метки рядом с верхней и нижней режущими кромками 36, 52 и визуальная контрольная метка на державке 64 режущей пластины.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, между режущей пластиной 20, 120 и установочной поверхностью 72 может быть предусмотрена прокладка 80, содержащая противоположные верхнюю и нижнюю поверхности 82, 84 прокладки.

Как показано на фиг.5, одна из верхней и нижней торцевых поверхностей 22, 24, обращенная к установочной поверхности 72, входит в контакт с верхней поверхностью 82 прокладки, а нижняя поверхность 84 прокладки может входить в контакт с установочной поверхностью 72.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, зажимной элемент 70 может удерживаться в державке 64 режущей пластины без помощи резьбы.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, зажимной элемент 70 может быть выполнен виде зажимного рычага 86, в рабочем положении соединенного с приводным элементом 88.

Как показано на фиг.6, приводной элемент 88 может удерживаться посредством резьбы в держателе 64 режущей пластины и не входить в контакт с режущей пластиной 20, 120.

Хотя изобретение описано со ссылкой на один или более конкретных вариантов осуществления, данное описание в целом приведено с целью объяснения и не должно толковаться как ограничивающее изобретение показанными вариантами осуществления. Следует понимать, что различные модификации, которые могут приходить в голову специалистов в данной области техники, хоть и не показаны конкретно в данном документе, тем не менее, находятся в рамках объема изобретения.

Изобретение относится к индексируемой режущей пластине (20, 120), закрепленной с возможностью съема. Режущая пластина содержит верхнюю и нижнюю торцевые поверхности (22, 24) с периферийной боковой поверхностью (26) и сквозным отверстием (40), продолжающимися между ними, и множество верхних режущих кромок (36), образованных на верхней периферийной кромке (28). Периферийная боковая поверхность (26) включает некруглую верхнюю заднюю поверхность (32), смежную верхней периферийной кромке (28), и круглую верхнюю контактную поверхность (34а), расположенную на расстоянии от верхней периферийной кромки (28). Каждая верхняя режущая кромка (36) имеет зеркальную симметрию относительно биссекторной плоскости и является нелинейной на виде сбоку. Сквозное отверстие (40) содержит внутреннее поднутрение, образованное посредством верхней и нижней поверхностей отверстия, расположенных на противоположных сторонах срединной плоскости, и зажимной элемент входит в контакт с одной из упомянутых верхней и нижней поверхностей отверстия в зоне внутреннего контакта, расположенной между срединной плоскостью и установочной поверхностью державки режущей пластины. В результате обеспечивается восстановление профиля колес железнодорожных вагонов. 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Индексируемая режущая пластина (20, 120), содержащая

противоположные верхнюю и нижнюю торцевые поверхности (22, 24) с непрерывной периферийной боковой поверхностью (26) и центральной осью (А1), продолжающимися между ними,

верхнюю и нижнюю периферийные кромки (28, 30), образованные на пересечении периферийной боковой поверхности (26) с верхней и нижней торцевыми поверхностями (22, 24), соответственно, и

N верхних режущих кромок (36), образованных на верхней периферийной кромке (28), где N≥2,

причем периферийная боковая поверхность (26) включает

непрерывную верхнюю заднюю поверхность (32), смежную верхней периферийной кромке (28), которая является некруглой в сечении, взятом в первой горизонтальной плоскости (P_H1), перпендикулярной центральной оси (А1), и

непрерывную верхнюю контактную поверхность (34а), расположенную на расстоянии от верхней периферийной кромки (28), которая является круглой в сечении, взятом во второй горизонтальной плоскости (P_H2), перпендикулярной центральной оси (А1),

при этом

каждая верхняя режущая кромка (36) имеет зеркальную симметрию относительно биссекторной плоскости (P_B), содержащей центральную ось (А1),

на виде с торца режущей пластины (20, 120) верхняя периферийная кромка (28) является некруглой и имеет вращательную симметрию N-го порядка относительно центральной оси (А1), и

на виде сбоку режущей пластины (20, 120) каждая верхняя режущая кромка (36) является нелинейной.

2. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой каждая верхняя режущая кромка (36) продолжается в окружном направлении вдоль верхней периферийной кромки (28).

3. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой верхняя контактная поверхность (34а) является конической, содержащей верхний контактный диаметр (D_U), который уменьшается в направлении от верхней торцевой поверхности (22).

4. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой любая точка на верхней периферийной кромке (28) расположена дальше от центральной оси (А1), чем любая точка на верхней контактной поверхности (34а).

5. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой

режущая пластина (20, 120) имеет зеркальную симметрию относительно срединной плоскости (М), перпендикулярной центральной оси (А1), и

верхняя задняя и верхняя контактная поверхности (32, 34а) расположены между верхней торцевой поверхностью (22) и срединной плоскостью (М).

6. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой нижняя периферийная кромка (30) идентична верхней периферийной кромке (28) и имеет множество из N нижних режущих кромок (52), образованных на ней.

7. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой на виде с торца режущей пластины (20, 120) каждая верхняя режущая кромка (36) является выпуклой наружу относительно центральной оси (А1).

8. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой

периферийная боковая поверхность (26) включает непрерывную нижнюю заднюю поверхность (50), смежную нижней периферийной кромке (30), и непрерывную нижнюю контактную поверхность (34b), расположенную на расстоянии от нижней периферийной кромки (30), и

нижняя задняя поверхность (50) идентична верхней задней поверхности (32), и

нижняя контактная поверхность (34b) идентична верхней контактной поверхности (34а).

9. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой на виде с торца режущей пластины (20, 120) первая воображаемая окружность (С1) описывает верхнюю периферийную кромку (28) в N дискретных радиально самых внешних точках (N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄), причем каждая верхняя режущая кромка (36) продолжается между двумя из упомянутых N радиально самых внешних точек (N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄).

10. Режущая пластина (20, 120) по п. 9, в которой упомянутые N радиально самых внешних точек (N₀₁, N₀₂, N₀₃, N₀₄) расположены ближе ко второй горизонтальной плоскости (P_H2), чем любая другая точка на верхней периферийной кромке (28).

11. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой каждая верхняя режущая кромка (36) содержит множество дискретных аксиально самых верхних точек (N_U1, N_U2, N_U3, N_U4), расположенных дальше от второй горизонтальной плоскости (P_H2), чем любая другая точка на упомянутой верхней режущей кромке (36).

12. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой верхняя периферийная кромка (28) содержит только четыре верхние режущие кромки (36), и N=4.

13. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой

верхняя торцевая поверхность (22) включает плоскую верхнюю опорную поверхность (38), и

верхняя периферийная кромка (28) целиком расположена ближе ко второй горизонтальной плоскости (P_H2), чем верхняя опорная поверхность (38).

14. Режущая пластина (20, 120) по п. 13, в которой

верхняя торцевая поверхность (22) включает непрерывную переднюю поверхность (42), смежную верхней периферийной кромке (28), и наклонную поверхность (44), смежную верхней опорной поверхности (38),

причем передняя поверхность (42) продолжается радиально внутрь ко второй горизонтальной плоскости (P_H2), и

наклонная поверхность (44) продолжается радиально наружу ко второй горизонтальной плоскости (P_H2).

15. Режущая пластина (20, 120) по п. 14, в которой наклонная поверхность (44) прерывается множеством разнесенных в окружном направлении выступов (46).

16. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой при поворачивании режущей пластины (20, 120) в одной из биссекторных плоскостей (P_B) соответствующая рабочая верхняя режущая кромка (36) имеет по существу постоянный верхний радиус (R_U) кривизны для вхождения в контакт с вращающейся деталью.

17. Режущая пластина (20, 120) по п. 16, в которой верхний радиус (R_U) кривизны больше, чем радиус первой воображаемой окружности (С1).

18. Режущая пластина (20, 120) по п. 1, в которой верхняя периферийная кромка (28) имеет N радиальных внутренних точек (N_I1, N_I2, N_I3, N_I4), каждая из которых содержится в по меньшей мере одной из биссекторных плоскостей (P_B).